薛世亮
摘 要:公路在人們生活中起到的作用非常大,其在使用中要承受很大的荷載,因此,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)公路破損的問(wèn)題。文章簡(jiǎn)述改建公路中合理、充分利用原有路基、路面及橋涵的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)注意的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:舊路改建;利用;設(shè)計(jì);施工
1 路線設(shè)計(jì)
在線路設(shè)計(jì)時(shí),盡量滿足平、縱、橫指標(biāo)的要求,又要充分的利用原有公路。
(1)路線經(jīng)過(guò)空地(指路邊無(wú)構(gòu)造物)及舊橋時(shí),一側(cè)加寬。(2)路線經(jīng)過(guò)地在原有路面上只需加鋪瀝青面層時(shí),宜兩側(cè)加寬。(3)路線經(jīng)過(guò)村鎮(zhèn)時(shí),一是若路中線在兩邊構(gòu)造物中間,不拆除構(gòu)造物,能滿足橫向要求時(shí),則兩側(cè)加寬;二是若原有路兩邊的構(gòu)造物間距不滿足橫向要求時(shí),一側(cè)加寬、且要從經(jīng)濟(jì)角度考慮從哪一側(cè)加寬造價(jià)低。(4)路線經(jīng)過(guò)原有公路一側(cè)有構(gòu)筑物的地段時(shí),應(yīng)在沒(méi)有構(gòu)筑物的一側(cè)加寬。(5)路線縱面在滿足技術(shù)指標(biāo)的前提下,盡量利用舊路面。
總之,要選定在原有公路的哪側(cè)加寬、兩側(cè)加寬及確定填挖高度的大小,都要看對(duì)工程是否有利,是否滿足技術(shù)要求且經(jīng)濟(jì),當(dāng)然,也要滿足水文、地質(zhì)對(duì)公路的要求,考慮冰凍作用、收縮與膨脹及其他特性對(duì)路面的破壞。
2 路基
2.1 路基設(shè)計(jì)
(1)根據(jù)路線縱斷面設(shè)計(jì)確定的填挖高度,結(jié)合沿線水文、地質(zhì)資料、原有路基邊坡的穩(wěn)定情況,對(duì)路基主體工程設(shè)計(jì),確定合理、經(jīng)濟(jì)的邊坡坡度及路基橫斷面形狀。(2)根據(jù)沿線地面水流、地下水埋藏情況,在充分利用原有排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行沿線排水系統(tǒng)的總體布置,以及地面排水和地下排水構(gòu)物的設(shè)計(jì)。(3)路基防護(hù)和加固設(shè)計(jì),包括坡面防護(hù)、沖刷防護(hù)與支擋建筑物的布設(shè)與計(jì)算。由于歷史形成原因,水流設(shè)計(jì)如水渠、排溝和公路相連,公路網(wǎng)和水利網(wǎng)相互交錯(cuò),若利用原有公路可能會(huì)損壞水利設(shè)計(jì)、占去水渠或排溝的一部分,再就是沿溪線,也可能會(huì)出現(xiàn)壓縮河床,對(duì)公路帶來(lái)不利的因素。(4)路基工程其他設(shè)施的設(shè)計(jì),包括取土坑、棄土堆、護(hù)坡道,碎落臺(tái)等的布設(shè)與計(jì)算,在考慮取土坑時(shí),應(yīng)選擇在無(wú)經(jīng)濟(jì)林處,在確定棄土堆時(shí),應(yīng)把土棄放在無(wú)經(jīng)濟(jì)林處,并考慮棄土造田。
2.2 路基施工
2.2.1 路堤加寬
為了保證路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,在填筑路基時(shí)要處理好基底,并選擇良好的填料,保證必須的壓實(shí)度,正確選擇填筑方案。首先要處理好基底,防止路堤沿基底發(fā)生滑動(dòng)或路堤填筑后發(fā)生過(guò)大的沉降變形,清除原地面草皮、雜物、積水、淤泥,清運(yùn)腐植土。
(1)當(dāng)?shù)孛鏅M坡小于1:5時(shí),做完清表工作之后即填筑,當(dāng)?shù)孛鏅M坡大于1:5時(shí)應(yīng)將地面挖成臺(tái)階,其寬度應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械考慮,一般原地面為1~2m,原路基邊坡大于0.5m。填料和原地面土質(zhì)差別不大或填料透水性差時(shí),臺(tái)階頂面做成向內(nèi)傾斜為2~4%的斜坡,防止加寬部分滑移,如圖1。
填料和原地面土質(zhì)差別很大時(shí),且填料透水好,原地面透水性差,將臺(tái)階頂面做成向外傾斜為2~4%的斜坡,將填料頂面滲水的水從所挖的臺(tái)階上排出路基外,以保證路基的穩(wěn)定,如圖2。
(2)選擇填料:在條件許可及經(jīng)濟(jì)的原則下,盡量選用水穩(wěn)定性好,易壓實(shí)的填料填筑路基。(3)碾壓:把填料分層攤開(kāi),使填料含水量略大于最佳含水量(考慮施工中水份散失),且含水量均勻,用于地機(jī)整平,嚴(yán)禁坑洼不平,以保證強(qiáng)度的均勻性,然后用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。
2.2.2 路塹開(kāi)挖
(1)土質(zhì)路塹采用縱向開(kāi)挖,由于利用了原有公路、開(kāi)挖基本為傍山的半路塹,縱向分層開(kāi)挖較為理想,如圖3.然后把土運(yùn)到路基需填筑的地方或路基外,對(duì)于塹壁不厚的地方,采用“人機(jī)結(jié)合”進(jìn)行施工,人給機(jī)械修路,使機(jī)械作業(yè)時(shí)有一個(gè)較為理想的工作面。(2)對(duì)于石質(zhì)路塹,采用放貓洞泡進(jìn)行施工。(3)廢方處理。開(kāi)挖的土除利用方外,廢棄的土應(yīng)堆好造田或修建其他設(shè)備,不能靠山坡到處亂棄,損壞農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)林木,或壓縮坡腳下的河流,造成水災(zāi)泛濫,淹沒(méi)農(nóng)田。(4)開(kāi)挖時(shí)應(yīng)注意安全,不能挖“神仙土”,在挖方地段旁有建筑物時(shí),不能放大炮,以免影響建筑物的安全。
3 路基
3.1 路面設(shè)計(jì)
在原有路面上補(bǔ)強(qiáng)時(shí),接改建路面設(shè)計(jì),拓寬部分,按新建路面設(shè)計(jì)計(jì)算,并考慮方便于施工。
(1)路面面層、基層、底基層、墊層設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮就地取材,在設(shè)計(jì)時(shí),要調(diào)查當(dāng)?shù)氐乃?、地質(zhì)及筑路材料情況,弄清楚之后再做結(jié)構(gòu)層的配合比設(shè)計(jì),要以結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度來(lái)控制其配合比,否則,潛伏著大的工程變更,不利于投資控制。(2)考慮層間結(jié)合時(shí),對(duì)瀝青層與半剛性基層或粒料之間應(yīng)設(shè)置透層瀝青。(3)瀝青層由雙層或三層組成,或在舊瀝青面層及水泥混凝土面層上加鋪瀝青時(shí),均應(yīng)設(shè)粘層瀝青,因?yàn)樵谂f路改建工程中,即要施工,又要保持車輛通行,瀝青面層及原水泥混凝土層表面常被污染。(4)在多面地區(qū)或多雨季節(jié)施工、應(yīng)設(shè)下封層,以防雨水滲入基層。(5)對(duì)水泥混凝土路面,設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮加入早強(qiáng)劑,以利于施工,并使車輛早日通行。(6)路面所用材料的規(guī)格應(yīng)符合現(xiàn)行公路工程“規(guī)范”要求。(7)原有公路路面和新路面之間不能出現(xiàn)厚度很小的軟弱夾層。原有公路等級(jí)低,路線縱坡起伏變化大,由于改建公路的等級(jí)提高,另行設(shè)計(jì)縱坡,使得新舊路面之間的高差不一,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使新舊路面之間的高差不一,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使新舊路面之間不能出現(xiàn)軟弱夾層,路面的最小厚度滿足“規(guī)范”要求。在新舊路面之間大于最小厚度的以下部分應(yīng)用最下面的結(jié)構(gòu)層同類型材料補(bǔ)齊,鋪筑時(shí)每次修補(bǔ)滿足最下層結(jié)構(gòu)層的最小厚度。最下層的厚度在計(jì)量時(shí)應(yīng)取其厚度的平均值。(8)充分利用原有路面基層。(9)在舊瀝青路面加鋪瀝青層時(shí),滿足瀝青層的最小厚度,瀝青面層的厚度應(yīng)接其平均厚度計(jì)量。
3.2 路面施工
路面施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照,現(xiàn)行的公路工程“施工技術(shù)規(guī)范”進(jìn)行施工,但應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):
(1)在舊瀝青層上鋪筑灰土、灰土碎石等含土量大的基層和填土厚度?。ㄐ∮?.2m)的情況下,要清除舊的瀝青面層。在舊瀝青面層之上填土厚度較少或在舊瀝青層上直接鋪筑灰土、灰土碎石等含土量大的基層時(shí),雨水或其他水從新路面上滲入土或基層中,使其含水量增大,而導(dǎo)致新路面破壞。其機(jī)理是:舊路面采用乳化瀝青稀漿封層或?yàn)r青表處進(jìn)行養(yǎng)護(hù)及行車的作用,原路面上層只剩下瀝青,很難滲水,水從新路面滲入而存于舊路面之上的土或基層中,使其變軟成為軟弱層,導(dǎo)致路面破壞。(2)在舊瀝青路面層或水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層時(shí),要挖除舊路面嚴(yán)重網(wǎng)裂的部分,并補(bǔ)同類型結(jié)構(gòu)的路面,再灑粘層瀝青,防止反射裂縫。(3)做好半剛性基層的施工和養(yǎng)生工作。(4)瀝青面層鋪筑時(shí),每層必須滿足其最小厚度要求。由于機(jī)械化施工的原因,在施工時(shí)出現(xiàn)瀝青面層厚度不一,若瀝青面層太薄,就會(huì)出現(xiàn)裂痕、擁包(推移),在未灑好粘層(透層)瀝青時(shí),甚至出現(xiàn)脫皮。
4 橋涵
調(diào)整當(dāng)?shù)氐乃摹⒌刭|(zhì)情況,并對(duì)舊橋進(jìn)行荷載試驗(yàn),檢驗(yàn)其能否滿足要求。
(1)舊橋涵的利用。雖然舊橋涵原設(shè)計(jì)的荷載小,但在舊橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范中,材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度是按容許應(yīng)力控制的,而較早的規(guī)范中又把材料的容許應(yīng)力壓得很低,考慮了各方面的不確定因素,把安全系數(shù)加大,而新的“規(guī)范”把容許應(yīng)力設(shè)計(jì)改為按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。再加上人為的因素及拱橋(涵)荷載潛力大、梁、板橋(涵)設(shè)計(jì)保守,舊橋涵的實(shí)際荷載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)荷載。加寬(長(zhǎng))原橋(涵)或拆除原橋上高于行車道的人行道部分使之成為行車道,充分利用舊橋、節(jié)約資金。(2)利用舊橋時(shí)盡量一側(cè)加寬,由于路線線型問(wèn)題時(shí)可兩側(cè)加寬。設(shè)計(jì)時(shí),加寬部分的墩臺(tái)形式應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況決定,上部構(gòu)造和舊橋應(yīng)量相同,并滿足荷載要求。施工時(shí)應(yīng)處理好橋(涵)的加寬部分與舊橋(涵)的相接部分,使之成為一體。(3)加固舊橋。在勘察設(shè)計(jì)階段應(yīng)對(duì)原橋(涵)進(jìn)行荷載試驗(yàn),若不滿足新的設(shè)計(jì)荷載,應(yīng)分析原因,采取加固措施。